ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ИСКРИВЛЕННЫХ СТЕРЖНЕЙ НЕРЕГУЛЯРНОЙ СЛОИСТО-ВОЛОКНИСТОЙ СТРУКТУРЫ
Аннотация
В приближении Кармана сформулирована задача упругопластического деформирования гибких слоисто-волокнистых стержней малой кривизны и нерегулярной структуры. Стержни состоят из двух поясов несущих слоев (полок), соединенных тонкой стенкой. В рамках модели Тимошенко учитывается ослабленное сопротивление стенки сдвигу в ее плоскости. Несущие слои армируются в продольном направлении, а полки усиливаются перекрестно в своей плоскости или продольно. Упругопластическое поведение компонентов композиции описывается определяющими уравнениями теории пластического течения с изотропным упрочнением. Для численного интегрирования поставленной задачи использована явная схема «крест». Проведены расчеты динамического изгибного деформирования однородных и композитных, прямолинейных и искривленных плоских стержней двутаврового поперечного сечения под действием нагрузок взрывного типа. Показано, что классическая теория изгиба таких конструкций может оказаться неприемлемой не только для расчета металлокомпозитных, но и однородных металлических слоистых стержней, имеющих унифицированные прокатные профили типа двутавров. Продемонстрировано, что рациональные для прямолинейных стержней структуры армирования стенки могут оказаться неэффективными в случае искривленных стержней. Установлено, что динамическое неупругое поведение искривленных стержней зависит от направления действия внешней поперечной нагрузки взрывного типа.
Ключевые слова: слоистые искривленные стержни, армирование, модель Тимошенко, геометрическая нелинейность, изгибное деформирование, теория пластического течения, изотропное упрочнение, динамические нагрузки, схема «крест».
